动力电池激光焊接技术的应用现状与展望

摘要: 在大规模工业生产中,动力电池零部件的激光焊接容易产生气孔、成形不良、炸孔等缺陷,大大降低车辆运行的安全性与可靠性。文中分析了动力电池中激光焊接应用的具体位置,依据不同的焊接部位分类介绍了缺陷种类,讨论了未焊透、气孔、下塌、炸孔、裂纹等缺陷的产生原因。针对电池壳体与盖板连接、电池防爆阀密封、电池注液孔密封、电池极柱焊接及极耳与汇流排连接等具体的应用场景,总结了减少缺陷、提高焊接质量的手段,主要包括工艺改进、光源特性调控、焊接顺序优化等。在此基础上,进一步介绍了智能化制造技术在动力电池激光加工中的应用,并对动力电池领域未来激光焊接技术的发展进行了展望。创新点: (1)以焊接位置分类介绍了动力电池部件在激光焊接过程中的缺陷种类和产生原因。(2)按照工艺、光源和焊接顺序等分类总结了减少动力电池激光焊接缺陷的主要方法。(3)归纳了智能化激光焊接技术在动力电池中的应用,并展望了其发展前景。

发动机涡轮叶片热障涂层陶瓷层及其制备技术的研究现状

摘要:ZrO2基陶瓷、稀土锆酸盐、铝酸盐、钽酸盐、铌酸盐、钙钛矿、A6B2O17 陶瓷等常被用作发动机涡轮叶片热障涂层的陶瓷层材料,可以有效降低涡轮叶片金属基体的工作温度,从而提高发动机的许用工作温度,延长叶片使用寿命。对上述热障涂层陶瓷层材料的微观结构及性能提升的研究进展进行了综述,总结并对比了大气等离子喷涂和电子束-物理气相沉积等制备方法。指出未来研究方向应集中在:通过稀土掺杂改性等方法使陶瓷材料的热膨胀系数与叶片基体材料更好地匹配,同时提高其断裂韧性,降低热导率;对现有制备方法进行参数调控或不同工艺融合等优化,从而获得成本低且性能稳定的热障涂层陶瓷层。

飞行汽车运行核心支撑技术综述

摘要:飞行汽车能有效拓展交通系统的立体化维度,为缓解地面拥堵与拓展出行空间提供创新解决思路。近年来,我国积极推动飞行汽车发展,政策支持持续加强,企业研发加速推进。在此背景下,飞行汽车相关研究逐年增多,但多数集中于飞控系统、能源系统或单一路径规划方法的技术突破,缺乏面向整机运行过程的综合视角,以及对子系统协同关系的深入分析。为弥补这一不足,本文从飞行汽车运行核心支撑技术角度出发,围绕飞行汽车在实际运行中所面临的安全性、能效性与决策复杂性问题,构建了由底层故障容错与安全保障、中层能量管理与功率分配、顶层路径规划与自主决策组成的三级协同架构。系统综述了各层关键技术与相互依赖关系,并梳理典型研究进展与工程方案。本文旨在为飞行汽车实现规模化、安全化运行提供理论支撑与系统参考。

动力电池箱新型防护结构设计与仿真分析

摘要:随着新能源汽车的持续普及和快速发展,其安全问题愈发受到广泛关注。新能源汽车遭遇碰撞时,底盘与电池包极易受损,可能引发电解液泄漏,进而导致短路起火和爆炸等严重后果。因此,本文从DNA的稳定结构中获取灵感,通过改进传统蜂窝结构设计一种应用于动力电池箱底部的新型DNA双螺旋状防护结构,并开展了动力电池箱底部异物冲击仿真分析。与传统蜂窝结构相比,该新型防护结构的比吸能提升了12. 14%。在此基础上,本文结合机器学习和多目标优化算法对该DNA双螺旋状防护结构进行优化,得到其最优设计参数。当异物以30 m/s的速度垂直向上穿刺时,与初始防护结构相比,优化后的防护结构吸能量提高44. 3%,峰值压溃力降低35. 68%,电池最大压缩量降低68. 1%。该研究成果可为新能源汽车动力电池箱防护结构设计提供科学理论支撑,对保障碰撞工况下新能源汽车的安全具有重要意义。

乘用车车身压铸铝结构件应用现状及连接技术开发应对

摘要:一体化压铸铝合金结构件因其具有高集成、轻量化、刚性好等优点,在乘用车车身上的应用逐渐增多,并且正在向大型化发展。压铸结构件大型化的发展对连接技术提出了更大的挑战。阐述了当前乘用车车身压铸铝合金典型应用部位,分析了大型压铸结构件应用面临的难点、困境以及大型化后连接技术方面的应对策略,展望了未来压铸铝结构件的发展趋势以及对连接技术的新要求。

基于纯电车型的前舱组合支架总成优化设计

摘要:针对纯电车型与燃油车型前机舱布置差异,设计出一种适用于纯电车型前舱布置方案的前舱组合支架总成,建立力学模型,并进行计算机辅助工程(CAE)分析,通过对材料、结构改进对组合支架总成进行优化。结果表明,在相同布置方案的前提下,钢制组合支架总成的性能难以满足性能需求,经过材料、结构的优化,铝制组合支架总成可以更好地满足性能需求;相对于钢制组合支架总成,铝制组合支架总成可以实现减重约 2.06 kg,减重率为44.2%,轻量化效果明显。不考虑模具、工装、夹具等费用,零件成本减少约 3.36 元/件,具有量产条件,为纯电车型组合支架总成的轻量化设计提供了一个好的典型案例。

铝合金在新能源汽车车架中的轻量化应用研究

摘要:为提升整车轻量化程度,依据等强度原理和迭代优化方法,采用6082-T6铝合金挤压型材,参考钢制车架结构,设计一种轻量化新能源牵引车车架。通过有限元建模仿真、简支梁模拟计算、多通道台架模拟分析和实物台架试验,对静强度、弯曲刚度、扭转疲劳强度性能进行安全验证,最终车架方案的静强度最小安全因子为1.11,弯曲刚度为1.06×1013 N/mm,且40万次扭转疲劳试验未失效。结果表明,新设计的新能源牵引车车架满足性能要求,在钢制车架基础上实现降重40%。

柔性传感器在智能网联汽车上的应用与发展

摘要: 通过将柔性传感器集成于汽车座椅、转向盘及动力系统零部件,可实时监测驾乘人员生理指标(心率、呼吸)与车辆健康状态。系统综述了柔性传感器在智能汽车中的环境感知(如车内气体监测)、人机交互(如触控反馈、智能座舱感知)两大应用场景,重点解析了柔性压力传感器三大核心技术路线:基于压阻式原理的纳米复合材料传感器、基于电容式原理的多孔型离子凝胶传感器和基于压电式原理的高分子聚合物传感器,深入研究了各技术路线的信号转换机制,为构建智能汽车多模态感知网络提供了理论支持。

汽车底盘设计方法研究进展与发展建议

摘要:汽车底盘经历了机械化、电气化、电子化发展阶段,正向智能化的方向发展。驱动形式的变化使底盘构型发生了显著的改变,进而引发对底盘设计方法与基础理论革新的需求。文章系统梳理了汽车底盘构型及设计方法的发展历程,回顾了从传统燃油车底盘构型、集中式电驱构型到分布式电驱构型的技术演变。从模块化分布式电驱底盘的设计方法、人工智能(Artificial Intelligence, AI)赋能的底盘设计与优化方法、场景驱动的汽车底盘设计及底盘系统数字化虚拟验证方法4 个层面论述了汽车底盘设计方法的前沿动态。针对当前底盘设计方法面临的挑战,从多学科深度融合的底盘设计、AI赋能底盘设计与性能分析、基于数字孪生的角模块开发平台搭建3 个方面提出了发展建议。

汽车转向盘骨架材料应用研究

摘要:为探究不同材料对汽车转向盘骨架性能的影响,优化转向盘轻量化设计与噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能,系统分析了钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料在汽车转向盘骨架中的应用情况,对比了各材料的性能优劣势与制造工艺特点,同时利用有限元法仿真模拟技术开展不同材料对转向盘骨架模态频率的影响分析,研究表明,碳纤维复合材料模态频率最高,镁合金与铝合金次之,钢材最低。最后,结合车辆类型与使用场景,提出了差异化选材建议。